Шотландские ученые из Университета Данди обнаружили неизвестный механизм действия молекул, который можно использовать для борьбы с некоторыми неизлечимыми болезнями, включая рак и нейродегенеративные заболевания. Исследование опубликовано в научном журнале Science Advances (SciAdv).
Открытые молекулы, названные деградаторами белков, могут стать прорывом в разработке лекарств, считают специалисты.
Команда использовала метод криэлектронной микроскопии для изучения взаимодействий на молекулярном уровне. Затем исследователи применили модели искусственного интеллекта для создания трехмерных изображений деградирующих соединений.
Целенаправленная деградация белка включает в себя перенаправление систем переработки белка в клетках на уничтожение белков, вызывающих болезни.
Деградаторы белка работают, захватывая вызывающий болезни белок и заставляя его прилипать к клеточному механизму переработки белка. Этот механизм помечает белок как просроченный, чтобы его уничтожить.
Метка представляет собой небольшой белок под названием убиквитин, который поражает вредоносный белок, подобно пуле. Чтобы процесс работал эффективно, убиквитин должен попадать в нужные места на целевом белке.
Работая с молекулой-расщепителем белка под названием MZ1, ученые смогли точно определить, где в целевом белке появляются метки.
Работа показала, как деградирующие препараты удерживают и позиционируют болезнетворные белки, делая их удобными мишенями для получения молекул убиквитина (т. е. «убиквитин-поддающихся»), что затем приводит к их разрушению внутри клетки.
«Мы достигли такого уровня детализации, когда можем увидеть, как работают эти деградаторы белков, и можем использовать их [для привлечения белка, вызывающего заболевание] и поразить «прямо в цель» на молекулярном уровне», — отметила соавтор исследования Шарлотта Кроу.
Ранее ученые нашли потенциальный способ борьбы с неизлечимой болезнью Стивена Хогинга — боковым амиотрофическим склерозом.